CN105486991B - 一种局部放电脉冲提取方法 - Google Patents

一种局部放电脉冲提取方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105486991B
CN105486991B CN201511031877.8A CN201511031877A CN105486991B CN 105486991 B CN105486991 B CN 105486991B CN 201511031877 A CN201511031877 A CN 201511031877A CN 105486991 B CN105486991 B CN 105486991B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
partial discharge
discharge pulse
kurtosis
energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201511031877.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105486991A (zh
Inventor
张安安
何聪
杨琳
李巍巍
徐洋涛
李自平
张逸迁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHENGDU ZHONGAN ELECTRICAL Co Ltd
Southwest Petroleum University
Electric Power Research Institute of State Grid Sichuan Electric Power Co Ltd
Original Assignee
CHENGDU ZHONGAN ELECTRICAL Co Ltd
Southwest Petroleum University
Electric Power Research Institute of State Grid Sichuan Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHENGDU ZHONGAN ELECTRICAL Co Ltd, Southwest Petroleum University, Electric Power Research Institute of State Grid Sichuan Electric Power Co Ltd filed Critical CHENGDU ZHONGAN ELECTRICAL Co Ltd
Priority to CN201511031877.8A priority Critical patent/CN105486991B/zh
Publication of CN105486991A publication Critical patent/CN105486991A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105486991B publication Critical patent/CN105486991B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

本发明公开了一种局部放电脉冲提取方法，包括：S1、采集待提取局部放电信号；S2、根据峭度公式判断所述待提取局部放电信号的局部放电脉冲区域；S3、用滑动能量法判断所述局部放电脉冲区域的信号边沿；S4、提取所述信号边沿范围内的信号作为局部放电脉冲。本发明的一种局部放电脉冲提取方法，首先根据信号峭度的变化来粗略定位局部放电脉冲峰值所在大致位置，然后根据信号能量的变化采用滑动能量搜索的方法以局部放电脉冲峰值为中心向两边计算搜索局放脉冲的边沿，减小了计算量，同时采用滑动能量法采集的信号较真实，其脉冲边沿清楚，提高了后期的局部放电脉冲信号特性分析和识别的精度。

Description

一种局部放电脉冲提取方法
技术领域
本发明涉及脉冲信号处理领域，特别涉及一种局部放电脉冲提取方法。
背景技术
局部放电主要是变压器、互感器、电力电缆以及其它一些高压电力设备在高电压的作用下，其内部绝缘发生的放电。它是导致高压电力设备发生故障的主要原因之一。
作为一种检测方法，局部放电检测已成为高压电力设备绝缘性能评估的常用方法，局部放电脉冲信号的提取作为局部放电测量信号预处理阶段的关键步骤，是对局部放电信号深入分析的基础。目前，广泛用于局部放电脉冲提取主要方法有小波阈值去噪法和HHT(Hilbert-Huang Transform，黄-希尔伯特变换)法，它们对局部放电脉冲信号的处理都能达到一定的效果，但是也都存在各自的问题。如小波的多分辨率特性能将信号在不同尺度下进行多分辨分解，但是小波变换的基函数的选取和最佳小波分层数的确定都存在问题，所以不能保证最优的分解效果。HHT方法可以分析非线性、非平稳的信号，具有良好的局部适应性，但这种方法会产生虚假分量，存在端点效应和模态混叠，且各分量的物理意义不是很明确。
同时，由于背景噪声的存在，往往使得局部放电在线检测方法所采集的信号中含有大量的噪声，这就会使得单个局部放电脉冲信号的边沿变的很不明显，由于现有技术的计算量大、信号失真明显、脉冲边沿不清楚等给后期的局部放电脉冲信号特性分析、识别带来了一定的困难。
发明内容
本发明在于克服现有技术的上述不足，提供一种计算量小、信号较真实、脉冲边沿清楚的局部放电脉冲提取方法。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
一种局部放电脉冲提取方法，包括：
S1、采集待提取局部放电信号；
S2、根据峭度公式判断所述待提取局部放电信号的局部放电脉冲区域；
S3、用滑动能量法判断所述局部放电脉冲区域的信号边沿；
S4、提取所述信号边沿范围内的信号作为局部放电脉冲。
进一步地，所述S2包括，
S201、根据峭度公式计算待提取局部放电信号各点的峭度值；
S202、将任一点的所述峭度值与预先设定的峭度阈值进行比较，若所述峭度值大于所述峭度阈值，则该点所在的区域为局部放电脉冲区域。
进一步地，所述峭度公式为：
其中μ为信号的均值；σ为信号的标准差。
进一步地，所述峭度阈值根据背景噪声的特性进行确定。
进一步地，所述峭度阈值的取值范围为[3,15]。
进一步地，所述S3包括，
S301、将所述局部放电脉冲区域中点设置为滑动能量法滑动中心；
S302、在滑动过程中，计算当前能量窗时域能量，若所述当前能量窗时域能量小于预设的能量阈值，则该处为脉冲边沿。
进一步地，所述时域能量计算公式为：
其中，σ为信号的标准差。
进一步地，所述脉冲边沿包括左边沿与右边沿，所述局部放电脉冲为所述左边沿与所述右边沿之间的信号。
与现有技术相比，本发明的有益效果
本发明的一种局部放电脉冲提取方法，首先根据信号峭度的变化来粗略定位局部放电脉冲峰值所在大致位置，然后根据信号能量的变化采用滑动能量搜索的方法以局部放电脉冲峰值为中心向两边计算搜索局放脉冲的边沿，减小了计算量，同时采用滑动能量法采集的信号较真实，其脉冲边沿清楚，提高了后期的局部放电脉冲信号特性分析和识别的精度。
附图说明
图1所示是本发明的一种局部放电脉冲提取方法流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1：
图1所示是本发明的一种局部放电脉冲提取方法流程图，包括：
S1、采集待提取局部放电信号；
S2、根据峭度公式判断所述待提取局部放电信号的局部放电脉冲区域；
S3、用滑动能量法判断所述局部放电脉冲区域的信号边沿；
S4、提取所述信号边沿范围内的信号作为局部放电脉冲。
本发明使用现有的设备采集线缆等设备的放电信号，当有局部放电现象发生时，由于局放引起的脉冲信号幅值明显偏离正态分布，信号中冲击成分所占的比重越多峭度值越大。根据这一特性，本发明通过信号峭度的变化来粗略定位局部放电脉冲所在的位置，数据窗长度取值20计算信号峭度。首先根据信号峭度的变化来粗略定位局部放电脉冲峰值所在大致位置，然后根据信号能量的变化采用滑动能量搜索的方法以局部放电脉冲峰值为中心向两边计算搜索局放脉冲的边沿，减小了计算量，同时采用滑动能量法采集的信号较真实，其脉冲边沿清楚，提高了后期的局部放电脉冲信号特性分析和识别的精度。
进一步地，所述S2包括，
S201、根据峭度公式计算待提取局部放电信号各点的峭度值；
S202、将任一点的所述峭度值与预先设定的峭度阈值进行比较，若所述峭度值大于所述峭度阈值，则该点所在的区域为局部放电脉冲区域。
进一步地，所述峭度公式为：
其中μ为信号的均值；σ为信号的标准差。
进一步地，所述峭度阈值根据背景噪声的特性进行确定。
进一步地，所述峭度阈值的取值范围为[3,15]。
当局部放电测量信号中只含有背景噪声时，其信号的幅值分布接近于正态分布，峭度阈值在3到15之间，具体的峭度阈值应当根据背景噪声的特性来确定。
进一步地，所述S3包括，
S301、将所述局部放电脉冲区域中点设置为滑动能量法滑动中心；
S302、在滑动过程中，计算当前能量窗时域能量，若所述当前能量窗时域能量小于预设的能量阈值，则该处为脉冲边沿。
进一步地，所述时域能量计算公式为：
其中，σ为信号的标准差。
进一步地，所述脉冲边沿包括左边沿与右边沿，所述局部放电脉冲为所述左边沿与所述右边沿之间的信号。
当局部放电发生时，信号的幅值明显增大，信号的时域能量也会明显增大，本发明通过计算时域能量来判断局部放电信号的发生位置，并以此确定局部放电脉冲的范围。
上面结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细说明，但本发明并不限制于上述实施方式，在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下，本领域的技术人员可以作出各种修改或改型。

Claims (5)

1.一种局部放电脉冲提取方法，其特征在于，包括：
S1、采集待提取局部放电信号；
S2、根据峭度公式判断所述待提取局部放电信号的局部放电脉冲区域；
S3、用滑动能量法判断所述局部放电脉冲区域的信号边沿；
S4、提取所述信号边沿范围内的信号作为局部放电脉冲；
其中，所述S2包括，
S201、根据峭度公式计算待提取局部放电信号各点的峭度值；
S202、将任一点的所述峭度值与预先设定的峭度阈值进行比较，若所述峭度值大于所述峭度阈值，则该点所在的区域为局部放电脉冲区域；所述峭度阈值根据背景噪声的特性进行确定；
所述S3包括，
S301、将所述局部放电脉冲区域中点设置为滑动能量法滑动中心；
S302、在滑动过程中，计算当前能量窗时域能量，若所述当前能量窗时域能量小于预设的能量阈值，则该处为脉冲边沿。
2.根据权利要求1所述的一种局部放电脉冲提取方法，其特征在于，所述峭度公式为：
其中μ为信号的均值；σ为信号的标准差。
3.根据权利要求1所述的一种局部放电脉冲提取方法，其特征在于，所述峭度阈值的取值范围为[3，15]。
4.根据权利要求1所述的一种局部放电脉冲提取方法，其特征在于，所述时域能量计算公式为：
其中，σ为信号的标准差。
5.根据权利要求1所述的一种局部放电脉冲提取方法，其特征在于，所述脉冲边沿包括左边沿与右边沿，所述局部放电脉冲为所述左边沿与所述右边沿之间的信号。
CN201511031877.8A 2015-12-31 2015-12-31 一种局部放电脉冲提取方法 Active CN105486991B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201511031877.8A CN105486991B (zh) 2015-12-31 2015-12-31 一种局部放电脉冲提取方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201511031877.8A CN105486991B (zh) 2015-12-31 2015-12-31 一种局部放电脉冲提取方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105486991A CN105486991A (zh) 2016-04-13
CN105486991B true CN105486991B (zh) 2018-06-29

Family

ID=55674103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201511031877.8A Active CN105486991B (zh) 2015-12-31 2015-12-31 一种局部放电脉冲提取方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105486991B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106771928A (zh) * 2017-01-10 2017-05-31 河南理工大学 一种局部放电脉冲初至时刻在线拾取方法
CN106845131B (zh) * 2017-02-14 2019-03-26 吴笃贵 一种基于递归滤波算法的局部放电特征参数提取方法
CN113484700A (zh) * 2021-06-03 2021-10-08 武汉慧测电力科技有限公司 基于室内智能巡检机器人的开关柜局放检测方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102323518B (zh) * 2011-05-19 2013-04-03 西南交通大学 一种基于谱峭度的局部放电信号识别方法
US9031292B2 (en) * 2012-04-19 2015-05-12 Chang Gung University Method for the diagnosis of neurodegenerative disorder by using diffusion kurtosis imaging
CN104849046A (zh) * 2015-05-19 2015-08-19 北京建筑大学 一种地铁齿轮传动装置模拟故障诊断试验台及诊断方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105486991A (zh) 2016-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108845250B (zh) 基于振动信号特征提取的有载分接开关故障识别方法
Wang et al. A new method with Hilbert transform and slip-SVD-based noise-suppression algorithm for noisy power quality monitoring
US20160020729A1 (en) Method, device, and system for detecting direct-current arc fault of photovoltaic system
CN105738764B (zh) 基于暂态信息全频带的配电网故障区段定位方法
CN105486991B (zh) 一种局部放电脉冲提取方法
CN101701984B (zh) 基于三项系数Nuttall窗插值FFT的基波与谐波检测方法
CN103323741B (zh) 一种针对强故障的基于故障电压初始行波幅值比较的d型线缆混合线路故障区段判别的方法
CN107153150A (zh) 一种配电网过电压故障类型识别方法及装置
Jia et al. Double-exponential expression of lightning current waveforms
CN103809023B (zh) 基于二分搜索的电网同步谐波相量测量方法
CN106443178A (zh) 一种基于IQuinn‑Rife综合的正弦信号频率估计方法
CN108446632A (zh) 一种局部放电脉冲边沿寻找与局部放电确认方法
CN109782139B (zh) 一种gis特高频局部放电在线监测系统及其监测方法
CN105429719B (zh) 基于功率谱和多尺度小波变换分析强干扰信号检测方法
CN107621595A (zh) 一种电力电缆的绝缘状态评估装置及方法
CN113589105A (zh) 基于物联网的建筑电气火灾串联故障电弧识别方法及系统
CN106154132A (zh) 一种gis局部放电超声波特高频联合检测定位方法
CN107238756B (zh) 一种智能配变终端冲击性负荷谐波源识别方法
CN109085477A (zh) 用于电力电缆分布式局部放电监测系统的信号识别和定位方法
Chen et al. Energy estimation of partial discharge pulse signals based on noise parameters
CN104360250A (zh) 一种电力变压器局部放电信号高精度检测方法
CN106137184B (zh) 基于小波变换的心电信号qrs波检测方法
CN105559771B (zh) 一种心电信号质量检测的方法及装置
CN109188192A (zh) 一种无整定配电网选线方法
CN104950215B (zh) 一种微机保护方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant